计算机网络课后复习题答案.docx

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计算机网络课后复习题答案

第一章概述

1-01计算机网络向用户可以提供那些服务？

答：

连通性和共享

1-02简述分组交换的要点。

答：

（1）报文分组，加首部

（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并

1-03试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。

答：

（1）电路交换：

端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。

（2）报文交换：

无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。

（3）分组交换：

具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。

1-05因特网的发展大致分为哪几个阶段？

请指出这几个阶段的主要特点。

答：

从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型

建成三级结构的Internet；分为主干网、地区网和校园网；

形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。

1-17收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。

试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：

（1）数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。

（2）数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。

从上面的计算中可以得到什么样的结论？

解：

（1）发送时延：

ts=107/105=100s传播时延tp=106/（2×108）=0.005s

（2）发送时延ts=103/109=1µs传播时延：

tp=106/（2×108）=0.005s

结论：

若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。

但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。

1-18假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/s.媒体长度L分别为：

（1）10cm（网络接口卡）

（2）100m（局域网）（3）100km（城域网）（4）5000km（广域网）

试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。

解：

（1）1Mb/s:

传播时延=0.1/（2×108）=5×10-10比特数=5×10-10×1×106=5×10-4

1Gb/s:

比特数=5×10-10×1×109=5×10-1

（2）1Mb/s:

传播时延=100/（2×108）=5×10-7比特数=5×10-7×1×106=5×10-1

1Gb/s:

比特数=5×10-7×1×109=5×102

（3）1Mb/s:

传播时延=100000/（2×108）=5×10-4比特数=5×10-4×1×106=5×102

1Gb/s:

比特数=5×10-4×1×109=5×105

（4）1Mb/s:

传播时延=5000000/（2×108）=2.5×10-2比特数=2.5×10-2×1×106=5×104

1Gb/s:

比特数=2.5×10-2×1×109=5×107

1-21协议与服务有何区别？

有何关系？

答：

网络协议：

为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。

由以下三个要素组成：

（1）语法：

即数据与控制信息的结构或格式。

（2）语义：

即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。

（3）同步：

即事件实现顺序的详细说明。

协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供服务。

协议和服务的概念的区分：

1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。

本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。

下面的协议对上面的服务用户是透明的。

2、协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。

但服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。

上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语。

1-22网络协议的三个要素是什么？

各有什么含义？

答：

网络协议：

为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。

由以下三个要素组成：

（1）语法：

即数据与控制信息的结构或格式。

（2）语义：

即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。

（3）同步：

即事件实现顺序的详细说明。

1-24论述具有五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。

答：

综合OSI和TCP/IP的优点，采用一种原理体系结构。

各层的主要功能：

物理层物理层的任务就是透明地传送比特流。

（注意：

传递信息的物理媒体，如双绞线、同轴电缆、光缆等，是在物理层的下面，当做第0层。

）物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。

数据链路层数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。

每一帧包括数据和必要的控制信息。

网络层网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。

运输层运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。

应用层应用层直接为用户的应用进程提供服务。

第二章物理层

2-01物理层要解决哪些问题？

物理层的主要特点是什么？

答：

物理层要解决的主要问题：

（1）物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务

（2）给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力，为此物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题（3）在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路

物理层的主要特点：

（1）由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用，加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械，电气，功能和规程特性。

（2）由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。

2-05物理层的接口有哪几个方面的特性？

个包含些什么内容？

答：

（1）机械特性明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

（2）电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

（3）功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。

（4）规程特性说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

2-09用香农公式计算一下，假定信道带宽为为3100Hz，最大信道传输速率为35Kb/ｓ，那么若想使最大信道传输速率增加６０％，问信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？

如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？

如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍，问最大信息速率能否再增加２０％？

答：

C=Wlog2（1+S/N）b/s-àSN1=2*（C1/W）-1=2*（35000/3100）-1

SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1

SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍。

C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）

C3/C2=18.5%

如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右

2-10

2-11假定有一种双绞线的衰减是0.7dB/km（在1kHz时），若容许有20dB的衰减，试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长？

如果要双绞线的工作距离增大到100公里，试应当使衰减降低到多少？

解：

使用这种双绞线的链路的工作距离为=20/0.7=28.6km

衰减应降低到20/100=0.2db

2-12试计算工作在1200nm到1400nm之间以及工作在1400nm到1600nm之间的光波的频带宽度。

假定光在光纤中的传播速率为2*10e8m/s.

解：

V=L*F-àF=V/L--àB=F2-F1=V/L1-V/L2

1200nm到1400nm：

带宽=23.8THZ1400nm到1600nm：

带宽=17.86THZ

2-13为什么要使用信道复用技术？

常用的信道复用技术有哪些？

答：

为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。

频分、时分、码分、波分。

2-16共有4个站进行码分多址通信。

4个站的码片序列为

A：

（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1）B：

（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）

C：

（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1）D：

（－1＋1－1－1－1－1＋1－1）

现收到这样的码片序列S：

（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。

问哪个站发送数据了？

发送数据的站发送的是0还是1？

解：

S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A发送1

S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B发送0

S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，C无发送

S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，D发送1

第三章数据链路层

3-02网络适配器的作用是什么?

网络适配器工作在哪一层?

答：

适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件

网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层）

3-03数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？

答：

帧定界是分组交换的必然要求

透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆

差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源

3-05PPP协议的主要特点是什么？

为什么PPP不使用帧的编号？

PPP适用于什么情况？

为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？

答：

简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错

不使用序号和确认机制

地址字段A只置为0xFF。

地址字段实际上并不起作用。

控制字段C通常置为0x03。

PPP是面向字节的

当PPP用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和HDLC的做法一样），当PPP用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法

PPP适用于线路质量不太差的情况下、PPP没有编码和确认机制

3-06要发送的数据为1101011011。

采用CRC的生成多项式是P（X）=X4+X+1。

试求应添加在数据后面的余数。

数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？

若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？

采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？

答：

作二进制除法，1101011011000010011得余数1110，添加的检验序列是1110.

作二进制除法，两种错误均可发展

仅仅采用了CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。

3-07要发送的数据为101110。

采用CRCD生成多项式是P（X）=X3+1。

试求应添加在数据后面的余数。

答：

作二进制除法，10111000010011添加在数据后面的余数是011

3-10PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。

试问经过零比特填充后变成怎样的比特串？

若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？

答：

0110111111111100

011011111011111000

0001110111110111110110

00011101111111111110

3-15什么叫做传统以太网？

以太网有哪两个主要标准？

答：

DIXEthernetV2标准、采用CSMA/CD的方式来传输数据